Ученые повысили эффективность и экологичность сжигаемого угля
Ученые ТПУ представили физическую модель, которая объясняет, как скорость горячего воздушного потока влияет на процесс дробления капель водоугольного топлива в энергетических установках и его эффективное сжигание. Модель политехников в будущем может лечь в основу создания новых систем распыления. Это позволит сделать сжигание угля экономичнее и экологичнее.
Внедрение в энергобаланс возобновляемых нетрадиционных источников энергии привело к значительному росту стоимости единицы вырабатываемой электроэнергии в некоторых странах мира. В этих условиях целесообразно рассмотреть возврат к угольной генерации, используя новые чистые угольные технологии, которые снизят негативное влияние на атмосферу.
«Одной из перспективных технологий эффективного сжигания угля является его сжигание в виде так называемой водоугольной суспензии — смеси воды и угольной пыли. Однако пока она не получила широкого распространения из-за ряда нерешенных проблем. Среди последних можно выделить отсутствие физически обоснованной теории, описывающей процессы дробления капель водоугольной суспензии в потоке окислителя. Такая теория необходима для разработки систем распыления водоугольной суспензии, обеспечивающих минимальный размер капель топлива в пространстве камеры сгорания», — рассказывает руководитель проекта, профессор научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Семен Сыродой.
Для эффективного сжигания водоугольной смеси необходимо получить капли диаметром около 0,1 миллиметра, но из-за высокой вязкости топлива добиться таких параметров на выходе из системы распыления сложно. Современные системы распыления пока не могут стабильно обеспечивать необходимый размер капель водоугольного топлива. Но при взаимодействии с потоком горячего воздуха они начинают дробиться на более мелкие фрагменты.
Перед научным коллективом стояла задача понять, как изменение скорости потока воздуха внутри камеры сгорания влияет на процесс дробления капель. Эксперименты проводились внутри специального лабораторного стенда, который позволяет воссоздать условия реальной камеры сгорания, где водоугольное топливо взаимодействует с окислителем — потоком воздуха, разогретым до 1000 градусов.
Для приготовления водоугольного топлива использовали измельченный в пыль уголь разных марок и воду. При этом общая доля угля в системе составляла от 50 до 55%.
«Мы установили, чем ниже градиент скорости потока, тем эффективнее капли дробятся. Уменьшение степени ускорения потока воздуха улучшает дробление, но при этом поток все равно должен быть высокоскоростным», — отмечает Семен Сыродой.
Исследование имеет важное практическое значение для оптимизации процессов сжигания водоугольной смеси и повышения эффективности работы энергетических установок.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты работы опубликованы в журнале Experimental Thermal and Fluid Science.
Telegram 
Дзен 
VK Почти за 40 лет применения метода экстракорпорального оплодотворения с его помощью в России родились примерно 600 тысяч человек — таковы данные Российской ассоциации репродукции человека. Каждый год в стране проводят десятки тысяч циклов ЭКО, а сами технологии стали заметно доступнее благодаря включению процедуры в систему обязательного медицинского страхования (ОМС). Так что теперь репродуктивные технологии — важная часть демографической структуры всего общества. Но когда речь идет о десятках тысяч новорожденных ежегодно, вопрос качества биоматериала приобретает куда больший размах, чем раньше. Он перестает быть чисто лабораторной деталью. От этого зависит не только вероятность наступления беременности, но и качество эмбрионального развития, а также базовый принцип, который медицина обязана гарантировать в массовой практике, — предсказуемая биологическая безопасность.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно